Melacak Asal Produk dengan Forensik DNA: Memanfaatkan Analitik Mikrobiom

Jenis teknik forensik yang detektif lama gunakan untuk mengatasi kejahatan kini dapat digunakan untuk mengidentifikasi asal barang manufaktur dalam rantai pasok.

Phylagen adalah perusahaan analitik data berbasis San Francisco yang telah mengembangkan platform untuk melacak barang dan bahan kembali ke perkebunan, gudang atau pabrik. Alat ini mengandalkan mikrobiom, jenis mikroba alami yang unik yang ditemukan di seluruh dunia. Informasi genetika yang terenkode dalam mikroba tersebut menciptakan sidik jari biologis yang setara.

Teknologi dapat diterapkan pada berbagai macam produk, termasuk makanan, tekstil dan, mungkin yang paling penting, barang tiruan. Ilmuwan data saat ini dapat memeriksa, katakanlah, debu pada sepatu atletik, dan menentukan dengan yakin pabrik tepat di mana diproduksi. Menurut Phylagen co-founder dan chief executive officer Jessica Green: "Mikrobiom lingkungan adalah kumpulan data yang belum terlupakan terbesar di planet."

Sebelum mendirikan Phylagen, Green adalah profesor di Universitas Oregon, di mana ia meneliti pemetaan genetika dan ilmu mikrobiom. Menggabungkan kedua disiplin ini, labnya menyelidiki bagaimana berbagai spesies mikroorganisme, termasuk bakteri, jamur dan virus, bervariasi dari satu tempat ke tempat lainnya.

Peneliti lain telah bekerja pada platform serupa berdasarkan pemeriksaan serbuk sari. Namun Green dan timnya mampu merangka tidak hanya gen serbuk sari, tetapi organisme lain yang menutupi sari juga.

Hasilnya adalah alat yang dapat digunakan untuk berbagai tujuan, termasuk melacak asal makanan yang terkontaminasi kembali ke perkebunan atau pabrik pengolahan, memastikan bahwa bahan diproduksi di pabrik yang resmi, mencegah peniruan, dan bahkan memerangi terorisme.

Ilmuwan menyelesaikan pemetaan genoma manusia pada tahun 2003. Namun baru-baru ini saja biaya rentang DNA turun hingga menjadi ekonomis untuk digunakan sehari-hari oleh produsen dan rantai pasok global. Dan harga teknologi terus turun hampir setiap minggu, kata Green.

Biaya perangkat keras juga turun, seiring meningkatnya kemudahan penggunaan. Saat Green mendirikan Phylagen pada tahun 2014, sequencer genggam belum ada di pasaran. Sejak saat itu, peralatan telah mengecil secara dramatis dalam ukuran. Pada saat yang sama, kemajuan dalam kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin telah membuat perangkat lebih cerdas dan lebih efektif.

Phylagen sedang menciptakan peta mikroba, menampilkan semua informasi genetika yang terenkode di lokasi-lokasi di seluruh dunia. Udara di pabrik tertentu, misalnya, akan mengandung debu tak terlihat yang memiliki profil unik. Dengan mengubah materi genetika menjadi data rentang — pada dasarnya, deretan huruf yang membentuk kode genetika dari semua makhluk hidup — Phylagen menghasilkan kode barr alami untuk setiap lokasi.

Materi genetika tetap bersama produk manufaktur bahkan saat berkembar ke pusat distribusi dan dikemas dalam kemasan. Untuk produk pertanian yang mengalami fermentasi, perusahaan menerapkan serangkaian algoritma yang berasal dari pembelajaran mesin. Produk makanan dapat dilacak kembali ke perkebunan — bahkan bagian tertentu dari perkebunan tersebut — dengan memeriksa materi genetika unik yang tinggal di tanah.

Green juga membayangkan penggunaan analitik mikrobiom untuk mengonfirmasi kehadiran mineral konflik — yang ditambang di bagian Republik Demokratik Kongo, misalnya — dalam produk manufaktur. Penyidikan serupa dapat mengidentifikasi penggunaan minyak sawit yang berasal dari operasi yang tidak berkelanjutan dan situs yang terlibat pelanggaran hak asasi manusia.

Green percaya penggunaan analitik mikrobiom mungkin telah mencegah tragedi di masa lalu seperti runtuhnya kompleks pabrik Rana Plaza di Bangladesh pada tahun 2013, yang menyebabkan kematian 1.134 pekerja dan luka-luka pada sekitar 2.500 orang lainnya. Fasilitas tersebut beroperasi sebagai kontraktor yang tidak resmi dan tidak diungkapkan untuk sejumlah merek pakaian besar.

Phylagen masih dalam tahap awal pengembangan. Pada Februari, ia mengumumkan pendanaan Seri A senilai $14 juta, dipimpin oleh beberapa penyedia venture capital. Dana akan digunakan untuk memperluas layanan dan database mikrobiom perusahaan, kata Green.

Phylagen menolak untuk mengungkapkan pelanggan saat ini, tetapi mengatakan bahwa mereka meliputi "merek dan retailer Amerika Utara besar yang saat ini menerapkan solusi perusahaan di lokasi manufaktur di seluruh dunia."

Dalam bentuknya saat ini, teknologi diterapkan pada barang ritel dan pakaian. Green melihat "peluang luar biasa" untuk bekerjasama dengan merek yang berinvestasi di pasar lain, termasuk makanan dan pertanian. Untuk saat ini, Namun, Phylagen bertujuan untuk memperluas penerapannya di barang kemasan konsumen.

Green melihat nilai lebih dalam kemampuan akhir teknologi untuk membantu petani memahami jenis mikroba apa yang mempengaruhi produk mereka. Informasi dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas dan keamanan, katanya.

Phylagen "sedang dalam perjalanan" untuk menciptakan peta mikrobiom dunia, kata Green. Seiring berkembangnya database, dia mengharapkan teknologi akan menemukan aplikasi tambahan dalam analisis risiko prediktif.

"Saya tidak dapat memikirkan platform di mana ini tidak relevan," katanya.